გასულ წელს მსოფლიოში ყოველდღიურად 500 000 მზის პანელი მონტაჟდებოდა. ჩინეთში ყოველ საათშიგაშვებულია ორი ქარის ტურბინა. ჩვენს თვალწინ მიმდინარეობს უპრეცედენტო „მწვანე“ რევოლუცია, რომელიც რადიკალურად შეცვლის ძალთა ბალანსს ენერგეტიკულ ბაზარზე. მზის პანელების დამონტაჟების ტემპი ყველა რეკორდს არღვევს. და ეს მხოლოდ დასაწყისია, რადგან ქარის ტურბინების და მით უმეტეს მზის პანელების ღირებულება მუდმივად მცირდება.

2015 წლის უახლესი ფაქტობრივი მონაცემების საფუძველზე, ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტოს ექსპერტები იძულებულნი არიან განახორციელონ მსოფლიოში ალტერნატიული ენერგიის განვითარების ხუთწლიანი პროგნოზი. საგრძნობლად გაიზარდა პროგნოზი განახლებადი ენერგიის წყაროებიდან გამომუშავებული სიმძლავრის შესახებ მომდევნო ხუთი წლისთვის.

„ჩვენ ვხედავთ გლობალური ენერგეტიკული ბაზრების ტრანსფორმაციას განახლებადი წყაროების გავლენის ქვეშ“, - აღიარა ფატიჰ ბიროლმა, საერთაშორისო ენერგეტიკის სააგენტოს აღმასრულებელმა დირექტორმა. ის დათანხმდა, რომ ზრდა ნაწილობრივ გამოწვეულია მზის და ქარის ელექტროსადგურების აღჭურვილობაზე ფასების მკვეთრი ვარდნით. დღევანდელი ფასები „წარმოუდგენელი“ იყო ხუთი წლის წინ. ამრიგად, ქარის ელექტროსადგურის დაყენების ღირებულება 2010 წლიდან 2015 წლამდე 30%-ით შემცირდა, ხოლო დიდი მზის ელექტროსადგურების ღირებულება სამჯერ გაიზარდა.

ელექტროენერგიის გამომუშავების ძირითადი წყარო ჯერ კიდევ არის წიაღისეული საწვავი, როგორიცაა ქვანახშირი და ნავთობი, მაგრამ ამ არქაული ტექნოლოგიების განვითარებაში პროგრესი ვერ შეედრება პროგრესს მზის და ქარის ენერგიის სფეროში.

სააგენტო ქარის ტურბინებისა და მზის ელექტროსადგურების ღირებულების შემდგომ შემცირებას პროგნოზირებს მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში: შესაბამისად 15%-ით და 25%-ით. როგორც ჩანს, ეს საკმაოდ კონსერვატიული შეფასებაა. სავსებით შესაძლებელია, რომ პროგნოზები კვლავ გადაიხედოს მზის და ქარის ენერგიის კიდევ უფრო სწრაფი ზრდის გამო. მოხსენება განახლებადი ენერგიის ბაზრის საშუალოვადიანი ანგარიში 2016 წეძღვნება 2015 წლიდან 2021 წლამდე პერიოდს. ამ პერიოდის პროგნოზი 13%-ით გაიზარდა. ექსპერტების აზრით, დადგმული სიმძლავრე ამ პერიოდში გაიზრდება არა 730 გიგავატით, არამედ 825 გიგავატით. ეს გამოწვეულია აშშ-ში, ჩინეთში, ინდოეთსა და მექსიკაში უფრო მკაცრი კანონმდებლობის მიღებით.

ამისთვის გასულ წელსმსოფლიოში დაყენებულია 153 გიგავატი ენერგიის სიმძლავრე. მათგან ნახევარზე მეტი მზის ელექტროსადგურებია (49 გიგავატი) და ქარის ელექტროსადგურები (63 გიგავატი). მეტი სიმძლავრე ექსპლუატაციაში შევიდა, ვიდრე გენერირებულია G8-ის ზოგიერთი ქვეყანა - მაგალითად, კანადა.

მზის და ქარის სადგურებმა წელიწადში მეტი სიმძლავრე დაამატეს, ვიდრე ქვანახშირი, გაზი და ატომური ელექტროსადგურები. ამ მიღწევამ საშუალება მისცა განახლებად ბუნებრივ რესურსებს გადაესწრო ნახშირს და დადგმული სიმძლავრის ზრდის თვალსაზრისით მსოფლიოში პირველი ადგილი დაიკავა.

ალტერნატიულ ენერგიაში „დადგმული სიმძლავრე“ საკმაოდ თვითნებური მაჩვენებელია. მზე არ ანათებს 24 საათის განმავლობაში, ქარი კი სხვადასხვა მიმართულებით უბერავს სხვადასხვა სიჩქარით. შესაბამისად, განახლებადი რესურსებიდან ელექტროენერგიის ფაქტობრივი წარმოება გაცილებით დაბალია, ვიდრე დადგმული სიმძლავრე. ამ მაჩვენებლის მიხედვით, განახლებადი წყაროები ბევრად ჩამორჩება.

ელექტროენერგიის გამომუშავება საწვავის ტიპის მიხედვით 2014 წელს. წყარო:

როგორც ჩანს, ელექტროენერგიის გამომუშავებაში წიაღისეული საწვავის გასწრების მიზნით, საჭიროა ინსტალაცია ჯერმეტი გამომუშავებული ძალა, ვიდრე ახლა.

ელექტროენერგიის მსოფლიო გამომუშავება 1971 წლიდან 2014 წლამდე საწვავის ტიპის მიხედვით (TWh). წყარო: მსოფლიო ენერგეტიკის ძირითადი სტატისტიკა 2016, ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტო

საერთაშორისო ენერგეტიკის სააგენტოს 2015 წლის უახლესი მონაცემებით, ქვანახშირმა უზრუნველყო ელექტროენერგიის გლობალური წარმოების 39%, ხოლო ყველა განახლებადი წყარო, მათ შორის ჰიდროენერგეტიკა, მხოლოდ 23%. პროგნოზის მიხედვით, 2021 წლისთვის განახლებადი წყაროების წილი 28%-მდე გაიზრდება. ამ შემთხვევაში, განახლებადი რესურსები გამოიმუშავებს 7600 ტვტ/სთ-ზე მეტ ელექტროენერგიას, ვიდრე ამჟამად აშშ-ისა და ევროკავშირის ქვეყნები ერთად გამოიმუშავებენ.

ზოგიერთ ქვეყანაში უფრო ძლიერი კანონმდებლობის მიღება განახლებადი ენერგიის მხარდასაჭერად არ არის განპირობებული მხოლოდ პარიზის შეთანხმების რატიფიცირებით გაეროს კლიმატის ცვლილების კონვენციით ერთი წლით ადრე, ვიდრე პროგნოზირებდა. ეს ასევე გამოწვეულია ზოგიერთ ქვეყანაში არსებული სერიოზული ეკოლოგიური პრობლემებით. მაგალითად, იმის გამო მძიმე დაბინძურებასაჰაერო ჩინეთში, ეს ქვეყანა ახლა ცდილობს ალტერნატიული ენერგიის აქტიურად პოპულარიზაციას. ამჟამად, მსოფლიოს ახალი განახლებადი ენერგიის სიმძლავრის დაახლოებით 40% მოდის ჩინეთიდან (მათ შორის ქარის დანადგარების 50%).

თუმცა ექსპერტები აფრთხილებენ, რომ ალტერნატიული ენერგიის პროგნოზირებული ზრდა დიდად არის დამოკიდებული სახელმწიფო მხარდაჭერა, რომელიც ხშირად იცვლება სხვადასხვა ქვეყნებში. მზის და ქარის ენერგიის წყვეტილი ბუნება ასევე გარკვეულ რისკებს უქმნის ოპერატორებს.

თუმცა, განახლებადი ენერგიის ქარხნები ახლა ინერგება მთელ მსოფლიოში. მეტივიდრე წიაღისეული საწვავი. ევროკავშირსა და შეერთებულ შტატებში ალტერნატიული ენერგიის დადგმული სიმძლავრე ყოველწლიურად აჭარბებს ეკონომიკის ახალ საჭიროებებს. ანუ, ახლა საერთოდ აზრი არ აქვს ნახშირისა და გაზის გამოყენებით ახალი თბოელექტროსადგურების აშენებას და ძველის თანდათანობით დახურვა შეიძლება.

ზოგადად, მიუხედავად იმისა, რომ ფასების ვარდნა და ზრდის ტემპები ძალიან შთამბეჭდავია, მზის და ქარის ენერგიის გამოყენება გლობალური გარემოსდაცვითი მიზნების მისაღწევად, სერიოზული ნაბიჯები უნდა გადაიდგას ენერგეტიკასა და ტრანსპორტში, ამბობენ ენერგეტიკის საერთაშორისო სააგენტოს ექსპერტები.

ელექტროსადგურები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და ელექტროენერგიას აწვდიან რეგიონის ან ქვეყნის ელექტრო ქსელს. ამ სისტემიდან ელექტროენერგიას იღებენ სხვადასხვა შემადგენლობის, სიმძლავრის, მუშაობის რეჟიმის და სხვა მაჩვენებლების მომხმარებლები. ენერგოსისტემაში ასეთი ინტეგრაცია საშუალებას იძლევა: შემცირდეს ელექტროსადგურების ჯამური დადგმული სიმძლავრე; სარეზერვო ძალა სხვადასხვა ტიპის სადგურების შესაძლო მანევრირების გამო; საწვავის საერთო მოხმარების შემცირება; გაზარდოს მომხმარებელთა ელექტრომომარაგების საიმედოობა დამატებითი ურთიერთკავშირების მეშვეობით; ელექტროენერგიის გამომუშავების ეფექტურობის გაზრდა სხვადასხვა ტიპის სადგურებს შორის ელექტრული დატვირთვების ოპტიმალური განაწილებით.

სურ.1.14.

ელექტროენერგიის სისტემასთან დაკავშირებული მომხმარებელთა ჯგუფის მთლიანი ელექტრული დატვირთვა დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე: მომხმარებელთა შემადგენლობაზე, მათ სიმძლავრეზე, მუშაობის რეჟიმზე, გამოყენებულ ტექნოლოგიასა და აღჭურვილობაზე, დღისა და წლის დროზე, კლიმატურ პირობებზე და ა.შ. სამრეწველო უბნის ელექტრული დატვირთვის სავარაუდო დღიური გრაფიკი წარმოდგენილია ნახ.1.14. ახასიათებს მუდმივი ყოველდღიური (ძირითადი) დატვირთვა P3; სუსტად ცვალებადი (ნახევრად პიკური) დატვირთვა P3-დან P2-მდე; პიკური დატვირთვა P1. დროის ყოველ მომენტში, ელექტროენერგეტიკულ სისტემაში უნდა იყოს გამომუშავებული და მოხმარებული სიმძლავრის ბალანსი (ზარალის გათვალისწინებით). წინააღმდეგ შემთხვევაში, მთლიანობაში ენერგოსისტემის მუშაობის რეჟიმი და მისი ცალკეული ელემენტები შესაძლოა გადაუდებელი გახდეს, თუნდაც „დაშლამდე“, ე.ი. ელექტროენერგიის ყველა წყაროსა და მომხმარებლის სრული გათიშვა ერთმანეთისგან. სიმძლავრის ბალანსის შესანარჩუნებლად საჭიროა ელექტროსადგურებზე გამომუშავებული სიმძლავრის დარეგულირება და შეცვლა. ელექტროსადგურების განსხვავებული სიმძლავრე და ინერცია განსაზღვრავს მათი გამოყენების გარკვეულ ნიმუშებს, როგორც ტექნიკური, ასევე ეკონომიკური თვალსაზრისით. საბაზო დატვირთვას ატარებენ ყველაზე ძლიერი და ინერციული ელექტროსადგურები - ატომური ელექტროსადგურები და დიდი თბოელექტროსადგურები, სახელმწიფო რაიონული ელექტროსადგურები. ნახევრად პიკური დატვირთვა დაფარულია ჰიდროელექტროსადგურების, სატუმბი საცავი ელექტროსადგურების და თბოელექტროსადგურების მანევრირებადი ბლოკებით. პიკური დატვირთვა უზრუნველყოფილია ჰიდროგენერატორებით, გაზის ტურბინის ერთეულებით და კომბინირებული ციკლის გაზის ტურბინის ბლოკებით.

რეგიონში ელექტროსადგურების სპეციფიკურმა შემადგენლობამ შეიძლება ნაწილობრივ შეცვალოს დატვირთვის განაწილების განხილული ვარიანტი, მაგრამ ზოგადი პრინციპებირჩება უცვლელი.

ენერგიის ალტერნატიული წყაროების გამოყენება

მოსახლეობის ზრდა, სამრეწველო და სოციალური განვითარებასაზოგადოებები საჭიროებენ ენერგიის წარმოების მნიშვნელოვან ზრდას. ამავდროულად, ოცდამეერთე საუკუნის შუა ხანებისთვის, ორგანული ენერგეტიკული რესურსების მწვავე დეფიციტი, რომელიც დღეს უზრუნველყოფს მთელი მოთხოვნილი ენერგიის დაახლოებით 80%-ს, საკმაოდ რეალური გახდება. საწვავის მოპოვებისა და ტრანსპორტირების ღირებულება მუდმივად იზრდება და ეს პროცესი გაგრძელდება, რადგან... ახალი საბადოები ხშირად განლაგებულია შორეულ, ძნელად მისადგომ ადგილებში, მნიშვნელოვან სიღრმეზე. საწვავის გაძვირება იმითაც არის განპირობებული, რომ ნავთობი, გაზი და ქვანახშირი მნიშვნელოვანი ნედლეულია მრავალი ინდუსტრიისთვის და აქტუალობას არ კარგავს განცხადება „ნავთობით გათბობა იგივეა, რაც ბანკნოტებით გათბობა“.

ამიტომ, მიმდინარეობს მუშაობა ახლის მოსაძებნად, ალტერნატიული ტიპებიენერგიის წყაროები, მათ შორის განახლებადი და ეკოლოგიურად სუფთა წყაროები. ზოგიერთი განვითარება განხილულია ქვემოთ.

მაგნიტოჰიდროდინამიკური (MHD) დანადგარები. ამ დანადგარების მუშაობის პრინციპი შესაძლებელს ხდის უშუალოდ გარდაქმნას თერმული ენერგიაელექტრომდე (ნახ. 1.15). იონიზებული აირის ჭავლი 2 გადის ძლიერ მაგნიტურ ველში მდებარე ლითონის ფირფიტებს შორის 1. ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის შესაბამისად, EMF ინდუცირებულია, რაც იწვევს ელექტრული დენის დინებას ელექტროდებს შორის გენერატორის არხის შიგნით და გარე წრეში. MHD გენერატორში მოძრავი ნაწილების არარსებობა შესაძლებელს ხდის მიაღწიოს სამუშაო სითხის ტემპერატურას 2550...2600 0C შესასვლელში და უზრუნველყოს თერმული ციკლის ეფექტურობა 70...75%.

MHD ინსტალაციები შეიძლება მუშაობდეს სხვადასხვა სქემების მიხედვით. ერთ-ერთი ვარიანტია დახურული ციკლის ბირთვული რეაქტორი (ნახ. 1.15.ბ.). სამუშაო სითხე (არგონი ან ჰელიუმი ცეზიუმის დამატებით) თბება ბირთვულ რეაქტორში ან მაღალი ტემპერატურის სითბოს გადამცვლელში 3 და შედის MHD არხში 4, სადაც მოძრავი პლაზმის თერმული ენერგია გარდაიქმნება ელექტრულ ენერგიად. MHD არხში გამოწურული აირები, რომელთა ტემპერატურაა დაახლოებით 1500 0C, შედის ორთქლის გენერატორში 5, რაც უზრუნველყოფს ორთქლის ტურბინის განყოფილების მუშაობას 6. MHD ციკლი დახურულია კომპრესორის მეშვეობით 7, რომელიც აბრუნებს გაზს რეაქტორში. ან სითბოს გადამცვლელი 3.

სურ.1.15.

a - MHD გენერატორის მუშაობის პრინციპი; b - MHD ინსტალაცია ბირთვული რეაქტორით.

საპილოტე სამრეწველო MHD ინსტალაციის სიმძლავრეა 25 მეგავატი. ტექნიკური განვითარების ეტაპზეა 500 მეგავატი სიმძლავრის მონტაჟი. ამ პროცესში არის მთელი რიგი სირთულეები, რომლებიც ხელს უშლის MHD გენერატორების დანერგვის ტემპს: მაღალი ინდუქციის მქონე მაგნიტური ველების შექმნა; მაღალი პლაზმური გამტარობის მიღწევა 2400...2500 0C ტემპერატურამდე; თერმო სითბოს მდგრადი მასალების შექმნა; ალტერნატიული დენის მიღება, რომელიც უნდა შეტრიალდეს MHD ინსტალაციის მიერ წარმოქმნილი პირდაპირი დენისგან. მიუხედავად ამისა, MHD გენერატორების შემუშავებას და დანერგვას საკმაოდ კარგი პერსპექტივები აქვს.

თერმობირთვული დანადგარები. ამ ტიპის სამრეწველო დანადგარების შექმნას შეუძლია თითქმის მთლიანად გადაჭრას საჭირო რაოდენობის ენერგიის მოპოვების პრობლემა. დეიტერიუმის და ტრიტიუმის იზოტოპების, თერმობირთვული რეაქტორების საწყისი საწვავის მიწოდება დედამიწაზე პრაქტიკულად შეუზღუდავია. თერმობირთვული რეაქციის დროს გამოიყოფა კოლოსალური ენერგია. ეს ხდება მზეზე, ასევე წყალბადის ბომბის აფეთქების დროს. ასეთი პროცესის გასაკონტროლებლად უზრუნველყოფილი უნდა იყოს მთელი რიგი პირობები: საწვავის სიმკვრივე მინიმუმ 1015 ბირთვი 1 სმ3-ზე; ტემპერატურა 100...500?106 გრადუსი. საწვავის ეს მდგომარეობა უნდა შენარჩუნდეს წამის ნაწილის განმავლობაში.

თერმობირთვული რეაქტორის შექმნაზე მუშაობა ინტენსიურად მიმდინარეობდა სსრკ-ში, აშშ-ში და იაპონიაში. გარკვეული დადებითი შედეგებიმაგალითად, TOKOMAK ინსტალაცია ატომური ენერგიის ინსტიტუტში. ი.ვ.კურჩატოვა. თუმცა ტექნიკურმა და მეცნიერულმა პრობლემებმა ჯერ კიდევ ვერ შეძლო რეალური სამრეწველო თერმობირთვული ინსტალაციის შექმნა.

მზის ელექტროსადგურები. დედამიწა მზისგან ყოველწლიურად იღებს 1017 ვტ ენერგიას, რაც 20 000-ჯერ მეტია მოხმარების ამჟამინდელ დონეზე. გარდაქმნა ბუნებრივია მზის ენერგიათერმული. ასეთი დანადგარები ადამიანმა უძველესი დროიდან გამოიყენა. ასევე არსებობს მზის ენერგიის ელექტრო ენერგიად გადაქცევის საკმაოდ მარტივი გზა - ფოტოცელების გამოყენებით. ამიტომ, მზის ელექტროსადგურების (SPP) შექმნაზე მუშაობა ბევრ ქვეყანაში მიმდინარეობს. განსაკუთრებული მნიშვნელობაამავდროულად, ასეთი ენერგეტიკული რესურსი ეკოლოგიურად სუფთა და განახლებადია. შედეგად, ბოლო 50 წლის განმავლობაში, ათობით მზის ელექტროსადგური აშენდა აშშ-ში, ავსტრალიაში, იტალიაში, ოკეანიასა და სხვა კლიმატური თვალსაზრისით შესაფერის რეგიონებში. სსრკ-ში აშენდა ყირიმის მზის ელექტროსადგური, რომლის სიმძლავრე იყო 5 მეგავატი, დაპროექტდა ცენტრალური აზიის სადგური, საერთო სიმძლავრით 200 მეგავატი.

თუმცა, არსებობს მნიშვნელოვანი სირთულეები მზის ელექტროსადგურების შექმნასა და გამოყენებაში, რაც ჯერ კიდევ არ აძლევს საშუალებას მზის ელექტროსადგურებს სრული კონკურენცია გაუწიონ თბოელექტროსადგურებს და ჰიდროელექტროსადგურებს. ეს არის მზის გამოსხივების ცვალებადობა დღის, წლის და ამინდის პირობების მიხედვით; დაბალი რადიაციის სიმკვრივე დედამიწის ზედაპირზე; არასაკმარისი ტექნიკური მახასიათებლებიარსებული ფოტოელექტრული უჯრედები და მათი განკარგვის სირთულე. SEL ინსტალაციების ეფექტურობა ამჟამად დაახლოებით 15%-ია, ხოლო მნიშვნელოვანი სიმძლავრეების მიღება დაკავშირებულია აღჭურვილობის განთავსებასთან ათეულ კვადრატულ კილომეტრზე დიდ ფართობზე და მასალების შესაბამის მოხმარებასთან. თუმცა, მუშაობა SELS-ის გასაუმჯობესებლად გრძელდება.

გეოთერმული სადგურები (GeoTES). ასეთი სადგურები ენერგიის წყაროდ იყენებენ დედამიწის შინაგან სითბოს. გეოთერმული ელექტროსადგურების ძირითადი ტიპები მოქმედებენ წნევით ცხელ წყალზე, ორთქლზე წყალზე, მშრალ ორთქლზე ან გაზზე (პეტროთერმული ენერგია).

საშუალოდ დედამიწაზე ყოველ 30...40 მ სიღრმეზე ტემპერატურა იზრდება 1 0C-ით და 10...15 კილომეტრის სიღრმეზე აღწევს 1000-1200 0C. პლანეტის ზოგიერთ ნაწილში ტემპერატურა საკმაოდ მაღალია ზედაპირის უშუალო სიახლოვეს. ამ ადგილებში მიედინება ძლიერი ცხელი მიწისქვეშა წყლები, ორთქლი და გაზი. აქ შეიძლება განთავსდეს გეოთერმული ელექტროსადგურები. მაგალითად, გეიზერების ხეობაში აშშ-ში, GeoTPP-ის ჯამური სიმძლავრე 900 მეგავატია, იტალიაში Lardello GeoTPP-ის სიმძლავრე 420 მეგავატია, ხოლო ვაირაკეთის სადგური ახალ ზელანდიაში 290 მეგავატია. საკმაოდ ძლიერი გეოთერმული ელექტროსადგურები ფუნქციონირებს მექსიკაში, იაპონიაში, ისლანდიასა და სხვა ქვეყნებში. კამჩატკაში რუსული გეოთერმული ელექტროსადგური 5 მეგავატი სიმძლავრითაა.

ეკოლოგიური სისუფთავე, დედამიწის განახლებადი თერმული ენერგია და დიზაინის საკმარისი სიმარტივე GeoTES-ის უდავო უპირატესობაა.

გეოთერმული სადგურების უარყოფითი მხარეა მათი ხისტი კავშირი იმ ადგილთან, სადაც სითბო გამოდის დედამიწის ზედაპირზე და სამუშაო სითხის შეზღუდული პარამეტრები წნევისა და ტემპერატურის თვალსაზრისით.

მოქცევის ელექტროსადგურები (TPP). თანამედროვე თბოელექტროსადგურები იყენებენ აკნესა და დინების ფაზას, მათი აგრეგატები (ტურბინები) შექცევადია და ფუნქციონირებს, როდესაც წყალი გადადის ზღვიდან ყურეში და პირიქით (სურ. 1.16). ასეთ დანადგარებს შეუძლიათ იმუშაონ ტურბინის და ტუმბოს რეჟიმში.

PES მოქმედებს რუსეთში (Kislogubskaya, 400 კვტ), იაპონიაში, საფრანგეთში და სხვა ქვეყნებში. ყველაზე ძლიერი თბოსადგური მდებარეობს საფრანგეთში, მდინარე რანსის შესართავთან - 240 მეგავატი.

სურ.1.16.

a - ზედა ხედი; ბ - განყოფილება

VGP - უმაღლესი მოქცევის ჰორიზონტი; VGO - ყველაზე მაღალი მოქცევის ჰორიზონტი

მოქცევის ენერგია არის ეკოლოგიურად სუფთა, განახლებადი, უცვლელი წლიურ და გრძელვადიან პერიოდებში, თუმცა, ის მნიშვნელოვნად იცვლება მთვარის თვის განმავლობაში და შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ ზღვებისა და ოკეანეების სანაპიროებზე კონკრეტულ გეოგრაფიულ ადგილებში, თუ საჭირო რელიეფი არსებობს.

ელექტროსადგურები საზღვაო ენერგიის გამოყენებით. ტალღების, დინების, ტემპერატურისა და მარილიანობის გრადიენტების ენერგია ზღვებსა და ოკეანეებში შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგიად. დაპროექტებულია და გამოცდილია რამდენიმე სახის კონვერტაციის ქარხანა. მაგალითად, 80 მგვტ Coriolis ტურბინა განკუთვნილია სადგურებისთვის, რომლებიც იყენებენ ოკეანის დინებას.

ქარის ელექტროსადგურები (WPP). ადამიანი ყოველთვის იყენებდა ქარის ენერგიას. ამ ენერგიის ელექტრო ენერგიად გადაქცევა ფუნდამენტურად ძალიან მარტივია. სსრკ-ში უკვე 20-იან წლებში აშენდა კურსკის ქარის ელექტროსადგური 8 კვტ სიმძლავრის. მსოფლიოში ყველაზე დიდი ინსტალაცია 1050 კვტ სიმძლავრის ერთ ბლოკში აშშ-ში 1941 წლიდან მუშაობს.

თუმცა, გარკვეული უპირატესობების მიუხედავად (ეკოლოგიური სისუფთავე, განახლებადობა, სიმარტივე და გამოყენების დაბალი ღირებულება), ქარის ენერგიას ასევე აქვს მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარეები, რაც ზღუდავს ქარის ელექტროსადგურების მშენებლობას. ეს არის ქარის ენერგიის სიმკვრივის დიდი უთანასწორობა, გეოგრაფიულ, კლიმატურ, მეტეოროლოგიურ ფაქტორებზე დამოკიდებულება და ა.შ. ამიტომ, ამჟამად ადგილობრივი გამოყენების შეზღუდული სიმძლავრის ქარის ელექტროსადგურები ეკონომიკურად გამართლებულია.

ელექტროსადგურების განვითარების დინამიკის პერსპექტივები

გლობალური და შიდა ენერგეტიკული განვითარების დინამიკა მიუთითებს იმაზე, რომ უახლოეს მომავალში თბოელექტროსადგურებს, ატომურ ელექტროსადგურებსა და ჰიდროელექტროსადგურებს შორის არსებული ბალანსი დაახლოებით შენარჩუნდება. ამ შემთხვევაში პრიორიტეტი მიენიჭება გაზი-ნახშირის სტრატეგიას, ხოლო თბოელექტროსადგურებში მაზუთის გამოყენება შემცირდება. ენერგიის მსოფლიო ფასებს, მრავალ ფაქტორზე გავლენის ქვეშ, შეუძლია ამ სტრატეგიის რეგულირება სხვადასხვა ხარისხით და სხვადასხვა დროის ინტერვალებით.

PGU და GTU კიდევ უფრო განვითარდება. შედარებით ახალი სფეროებიდან MHD ინსტალაციები პრიორიტეტულია.

განვითარდება არატრადიციული ენერგია (მზის, მოქცევის, გეოთერმული) ეკოლოგიურად სუფთა განახლებადი ბუნებრივი რესურსების გამოყენებით. გაგრძელდება კვლევისა და განვითარების სამუშაოები თერმობირთვული დანადგარების, თერმოელექტრული, რადიოიზოტოპური, თერმიონული, ელექტროქიმიური გენერატორების და სხვა დანაყოფების შექმნასა და განვითარებაზე. მუშაობის ცალკე და ძალიან მნიშვნელოვანი სფეროა ყველა სახის საწვავის და ენერგორესურსების ენერგიის დაზოგვა, თერმული და ელექტრო ენერგია.

შეზღუდული წიაღისეული საწვავის პრობლემის გადასაჭრელად, მკვლევარები მთელ მსოფლიოში მუშაობენ ენერგიის ალტერნატიული წყაროების შექმნასა და კომერციალიზაციაზე. და ჩვენ არ ვსაუბრობთ მხოლოდ ცნობილ ქარის ტურბინებსა და მზის პანელებზე. გაზი და ნავთობი შეიძლება შეიცვალოს წყალმცენარეების, ვულკანების და ადამიანის ნაკვალევის ენერგიით. Recycle-მა შეარჩია მომავლის ათი ყველაზე საინტერესო და ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყარო.

ჯოულები ტურნიკებიდან

ყოველდღიურად ათასობით ადამიანი გადის რკინიგზის სადგურების შესასვლელთან მდებარე ტურნიკებს. ერთდროულად რამდენიმე კვლევით ცენტრს მთელს მსოფლიოში გაუჩნდა ხალხის ნაკადის, როგორც ენერგიის ინოვაციური გენერატორის გამოყენების იდეა. იაპონურმა კომპანია East Japan Railway Company-მა გადაწყვიტა თითოეული ტურნიკით აღჭურვა რკინიგზის სადგურებიგენერატორები. ინსტალაცია მუშაობს მატარებლის სადგურზე ტოკიოს შიბუიას რაიონში: პიეზოელექტრული ელემენტები ჩაშენებულია იატაკზე ტურნიკეტების ქვეშ, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას ზეწოლისა და ვიბრაციისგან, რომელსაც ისინი იღებენ, როდესაც ადამიანები აბიჯებენ.

კიდევ ერთი "ენერგეტიკული ტურნიკა" ტექნოლოგია უკვე გამოიყენება ჩინეთსა და ნიდერლანდებში. ამ ქვეყნებში ინჟინერებმა გადაწყვიტეს გამოეყენებინათ არა პიეზოელექტრული ელემენტების დაჭერის ეფექტი, არამედ ტურნიკის სახელურების ან ტურნიკის კარების დაჭერის ეფექტი. ჰოლანდიური კომპანიის Boon Edam-ის კონცეფცია გულისხმობს შესასვლელში სტანდარტული კარების შეცვლას სავაჭრო ცენტრები(რომლებიც, როგორც წესი, მუშაობენ ფოტოუჯრედულ სისტემაზე და იწყებენ თავისთავად ტრიალს) კარებზე, რომლებსაც ვიზიტორი უნდა უბიძგოს და ამით გამოიმუშაოს ელექტროენერგია.

ასეთი გენერატორის კარები უკვე გამოჩნდა ჰოლანდიურ ცენტრში Natuurcafe La Port-ში. თითოეული მათგანი წელიწადში დაახლოებით 4600 კილოვატ/საათ ენერგიას გამოიმუშავებს, რაც ერთი შეხედვით უმნიშვნელოდ შეიძლება მოგეჩვენოთ, მაგრამ ელექტროენერგიის გამომუშავების ალტერნატიული ტექნოლოგიის კარგი მაგალითია.

წყალმცენარეები ათბობს სახლებს

წყალმცენარეები შედარებით ცოტა ხნის წინ დაიწყეს ენერგიის ალტერნატიულ წყაროდ განხილვა, მაგრამ ტექნოლოგია, ექსპერტების აზრით, ძალიან პერსპექტიულია. საკმარისია ითქვას, რომ წყალმცენარეების მიერ დაკავებული 1 ჰექტარი წყლის ზედაპირიდან წელიწადში 150 ათასი კუბური მეტრი ბიოგაზის მიღებაა შესაძლებელი. ეს დაახლოებით უდრის პატარა ჭაბურღილის მიერ წარმოებული გაზის მოცულობას და საკმარისია პატარა სოფლის სიცოცხლისთვის.

მწვანე წყალმცენარეები ადვილად ინახება, სწრაფად იზრდებიან და გვხვდება მრავალ სახეობაში, რომლებიც მზის სინათლის ენერგიას იყენებენ ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად. ყველა ბიომასა, იქნება ეს შაქარი თუ ცხიმი, შეიძლება გარდაიქმნას ბიოსაწვავად, ყველაზე ხშირად ბიოეთანოლად და ბიოდიზელად. წყალმცენარეები იდეალური ეკო საწვავია, რადგან ის იზრდება წყლის გარემოდა არ საჭიროებს მიწის რესურსებს, არის მაღალპროდუქტიული და არ აზიანებს გარემოს.

ეკონომისტების შეფასებით, 2018 წლისთვის საზღვაო მიკრო წყალმცენარეების ბიომასის გადამუშავების გლობალური ბრუნვა შეიძლება მიაღწიოს დაახლოებით $100 მილიარდს. უკვე დასრულებული პროექტებია წყალმცენარეების საწვავის გამოყენებით - მაგალითად, 15-ბინიანი შენობა გერმანიაში, ჰამბურგში. სახლის ფასადები დაფარულია 129 წყალმცენარეების აკვარიუმებით, რომლებიც ემსახურება როგორც ენერგიის ერთადერთ წყაროს გათბობისთვის და კონდიცირებისთვის შენობაში, რომელსაც ბიო ინტელექტუალური კოეფიციენტი (BIQ) ჰქვია.

სიჩქარის ქუჩები ანათებს

ეგრეთ წოდებული „სიჩქარის ბამპების“ გამოყენებით ელექტროენერგიის გენერირების კონცეფცია ჯერ დიდ ბრიტანეთში, შემდეგ ბაჰრეინში დაიწყო დანერგვა და მალე ტექნოლოგია რუსეთსაც მიაღწევს.ყველაფერი მაშინ დაიწყო, როცა ბრიტანელმა გამომგონებელმა პიტერ ჰიუზიმ შექმნა ელექტრო-კინეტიკური საგზაო პანდუსი მაგისტრალებისთვის. პანდუსი შედგება ორი ლითონის ფირფიტისგან, რომლებიც ოდნავ მაღლა დგას გზის ზემოთ. ფირფიტების ქვეშ არის ელექტრო გენერატორი, რომელიც წარმოქმნის დენს, როდესაც მანქანა გადის პანდუსს.

მანქანის წონის მიხედვით, პანდუსს შეუძლია გამოიმუშაოს 5-დან 50 კილოვატამდე, სანამ მანქანა გადის პანდუსზე. ასეთი პანდუსები მოქმედებს როგორც ბატარეები და შეუძლიათ ელექტროენერგიის მიწოდება შუქნიშანზე და განათებულზე საგზაო ნიშნები. დიდ ბრიტანეთში ტექნოლოგია უკვე მუშაობს რამდენიმე ქალაქში. მეთოდი დაიწყო სხვა ქვეყნებში - მაგალითად, პატარა ბაჰრეინში.

ყველაზე საოცარი ის არის, რომ მსგავსი რამ შეიძლება ნახოთ რუსეთში. სტუდენტმა ტიუმენიდან, ალბერტ ბრენდმა, შემოგვთავაზა იგივე გამოსავალი ქუჩის განათებისთვის VUZPromExpo ფორუმზე. დეველოპერის გათვლებით, ყოველდღიურად 1000-დან 1500-მდე მანქანა მოძრაობს მის ქალაქში სიჩქარის საცობებზე. ელექტრო გენერატორით აღჭურვილ „სიჩქარის ბადეზე“ მანქანის ერთი „შეჯახებისას“ გამოიმუშავებს დაახლოებით 20 ვატი ელექტროენერგია, რაც გარემოს ზიანს არ აყენებს.

მეტი ვიდრე უბრალოდ ფეხბურთი

შემუშავებული ჰარვარდის კურსდამთავრებულთა ჯგუფის მიერ, რომლებმაც დააარსეს კომპანია Uncharted Play, Soccket-ის ბურთს შეუძლია გამოიმუშაოს საკმარისი ელექტროენერგია LED ნათურის გასაძლიერებლად ფეხბურთის თამაშის ნახევარ საათში რამდენიმე საათის განმავლობაში. სოკეტს უწოდებენ ეკოლოგიურად სუფთა ალტერნატივას არაუსაფრთხო ენერგიის წყაროებისთვის, რომლებსაც ხშირად იყენებენ განუვითარებელი ქვეყნების მაცხოვრებლები.

სოკეტის ბურთის ენერგიის შენახვის პრინციპი საკმაოდ მარტივია: ბურთის დარტყმის შედეგად წარმოქმნილი კინეტიკური ენერგია გადადის პატარა ქანქარის მსგავს მექანიზმზე, რომელიც მართავს გენერატორს. გენერატორი გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას, რომელიც ინახება ბატარეაში. შენახული ენერგია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნებისმიერი მცირე ელექტრო მოწყობილობის გასაძლიერებლად - მაგალითად, მაგიდის ნათურა LED-ით.

სოკეტს აქვს გამომავალი სიმძლავრე ექვსი ვატი. ენერგიის გამომმუშავებელმა ბურთმა უკვე მოიპოვა აღიარება მსოფლიო საზოგადოებისგან: მან მიიღო მრავალი ჯილდო, მიიღო მაღალი შეფასება კლინტონის გლობალური ინიციატივის მიერ და ასევე მიიღო აღიარება ცნობილ TED კონფერენციაზე.

ვულკანების ფარული ენერგია

ვულკანური ენერგიის განვითარების ერთ-ერთი მთავარი მოვლენა ეკუთვნის ამერიკელ მკვლევარებს ინიციატორი კომპანიების AltaRock Energy და Davenport Newberry Holdings. "საცდელი საგანი" იყო მიძინებული ვულკანი ორეგონში. მარილიანი წყალი ღრმად ჩაედინება კლდეებში, რომელთა ტემპერატურა ძალიან მაღალია პლანეტის ქერქში არსებული რადიოაქტიური ელემენტების დაშლის გამო და დედამიწის ყველაზე ცხელ მანტიაში. როდესაც თბება, წყალი იქცევა ორთქლად, რომელიც იკვებება ტურბინაში, რომელიც გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას.

ჩართულია მომენტშიამ ტიპის მხოლოდ ორი მცირე მოქმედი ელექტროსადგურია - საფრანგეთსა და გერმანიაში. თუ ამერიკული ტექნოლოგია მუშაობს, მაშინ, აშშ-ის გეოლოგიური სამსახურის მონაცემებით, გეოთერმულ ენერგიას აქვს პოტენციალი, უზრუნველყოს ქვეყნისთვის საჭირო ელექტროენერგიის 50% (დღეს მისი წვლილი მხოლოდ 0,3%-ია).

ვულკანების ენერგიის გამოყენების კიდევ ერთი გზა შემოგვთავაზეს 2009 წელს ისლანდიელმა მკვლევარებმა. ვულკანური სიღრმეების მახლობლად მათ აღმოაჩინეს წყლის მიწისქვეშა რეზერვუარი არანორმალურად მაღალი ტემპერატურის მქონე. სუპერ ცხელი წყალი დევს სადღაც თხევადი და აირის საზღვარზე და არსებობს მხოლოდ გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე.

მეცნიერებს შეეძლოთ მსგავსი რამის გამომუშავება ლაბორატორიაში, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ ასეთი წყალი ბუნებაშიც გვხვდება - დედამიწის წიაღში. ითვლება, რომ „კრიტიკულ ტემპერატურაზე“ წყლისგან ათჯერ მეტი ენერგიის მიღებაა შესაძლებელი, ვიდრე კლასიკური გზით ადუღებამდე მიყვანილი წყლისგან.

ენერგია ადამიანის სითბოდან

ტემპერატურულ განსხვავებებზე მოქმედი თერმოელექტრული გენერატორების პრინციპი დიდი ხანია ცნობილია. მაგრამ მხოლოდ რამდენიმე წლის წინ ტექნოლოგიამ დაიწყო ადამიანის სხეულის სითბოს ენერგიის წყაროდ გამოყენება. კორეის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების მოწინავე ინსტიტუტის (KAIST) მკვლევართა ჯგუფმა შეიმუშავა გენერატორი, რომელიც ჩაშენებულია მოქნილი მინის ფირფიტაში.

თ როგორი გაჯეტი საშუალებას მისცემს ფიტნეს სამაჯურებს დაიტენოს ადამიანის ხელის სითბოდან - მაგალითად, სირბილის დროს, როდესაც სხეული ძალიან ცხელდება და ეწინააღმდეგება ტემპერატურას. გარემო. კორეულ გენერატორს, რომლის ზომებია 10-დან 10 სანტიმეტრზე, შეუძლია გამოიმუშაოს დაახლოებით 40 მილივატი ენერგია კანის ტემპერატურაზე 31 გრადუს ცელსიუსზე.

მსგავსი ტექნოლოგია საფუძვლად დაედო ახალგაზრდა ენ მაკოსინსკიმ, რომელმაც გამოიგონა ფანარი, რომელიც მუხტავს ჰაერსა და ადამიანის სხეულს შორის ტემპერატურის განსხვავებულობიდან. ეფექტი აიხსნება ოთხი Peltier ელემენტის გამოყენებით: მათი მახასიათებელია ელექტროენერგიის გამომუშავების უნარი ერთ მხარეს გაცხელებისას და მეორეზე გაციებისას.

შედეგად, ენის ფანარი გამოიმუშავებს საკმაოდ ნათელ შუქს, მაგრამ არ საჭიროებს დატენვის ბატარეებს. იმისათვის, რომ ის იმუშაოს, საჭიროა მხოლოდ ხუთი გრადუსიანი ტემპერატურის სხვაობა ადამიანის ხელის გაცხელების ხარისხსა და ოთახში არსებულ ტემპერატურას შორის.

ნაბიჯები ჭკვიანი მოსაპირკეთებელი ფილებისკენ

ერთ-ერთ გადატვირთულ ქუჩაზე ნებისმიერი წერტილი დღეში 50000-მდე ნაბიჯია. ნაბიჯების ენერგიად გადაქცევისთვის ფეხით მოძრაობის გამოყენების იდეა განხორციელდა პროდუქტში, რომელიც შემუშავებულ იქნა გაერთიანებული სამეფოს Pavegen Systems Ltd-ის დირექტორის ლოურენს კემბოლ-კუკის მიერ. ინჟინერმა შექმნა მოსაპირკეთებელი ფილა, რომელიც ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს კინეტიკური ენერგიაფეხით მოსიარულეები.

მოწყობილობა ინოვაციურ ფილაში დამზადებულია მოქნილი, წყალგაუმტარი მასალისგან, რომელიც დაჭერისას იხრება დაახლოებით ხუთი მილიმეტრით. ეს თავის მხრივ ქმნის ენერგიას, რომელსაც მექანიზმი ელექტროენერგიად გარდაქმნის. დაგროვილი ვატი ინახება ლითიუმ პოლიმერულ ბატარეაში ან პირდაპირ გამოიყენება ავტობუსის გაჩერებების, ვიტრინებისა და ნიშნების გასანათებლად.

თავად პავეგენის ფილა ითვლება აბსოლუტურად ეკოლოგიურად: მისი კორპუსი დამზადებულია უჟანგავი ფოლადისპეციალური კლასის და დაბალი ნახშირბადის რეციკლირებული პოლიმერი. ზედა ზედაპირი დამზადებულია ნახმარი საბურავებისგან, რაც ფილებს გამძლეს და აბრაზიას უაღრესად გამძლეს ხდის.

2012 წლის ზაფხულის ოლიმპიური თამაშების დროს ლონდონში, ფილები დამონტაჟდა ბევრ ტურისტულ ქუჩაზე. ორ კვირაში მათ მოახერხეს 20 მილიონი ჯოული ენერგიის მიღება. ეს საკმარისზე მეტი იყო ბრიტანეთის დედაქალაქში ქუჩის განათებისთვის.

ველოსიპედის დამტენი სმარტფონები

თქვენი პლეერის, ტელეფონის ან ტაბლეტის დასატენად, თქვენ არ გჭირდებათ ხელთ გქონდეთ დენის განყოფილება. ზოგჯერ ყველაფერი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის პედლების დატრიალება. ამგვარად, ამერიკულმა კომპანია Cycle Atom-მა გამოუშვა მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დატენოთ გარე ბატარეა ველოსიპედის დროს და შემდგომ დატენოთ მობილური მოწყობილობები.

პროდუქტი, სახელწოდებით Siva Cycle Atom, არის მსუბუქი ველოსიპედის გენერატორი ლითიუმის ბატარეით, რომელიც შექმნილია თითქმის ნებისმიერი მობილური მოწყობილობის კვებისათვის, რომელსაც აქვს USB პორტი. ეს მინი გენერატორი შეიძლება დამონტაჟდეს უმეტეს ჩვეულებრივ ველოსიპედის ჩარჩოებზე რამდენიმე წუთში. თავად ბატარეა შეიძლება ადვილად მოიხსნას გაჯეტების შემდგომი დატენვისთვის. მომხმარებელი ეწევა სპორტს და პედლებს - და რამდენიმე საათის შემდეგ მისი სმარტფონი უკვე 100 ცენტამდე იტენება.

თავის მხრივ, Nokia-მ ფართო საზოგადოებასაც წარუდგინა გაჯეტი, რომელიც მიმაგრებულია ველოსიპედზე და საშუალებას გაძლევთ გადააქციოთ პედლები ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის გამომუშავების საშუალებად. Nokia ველოსიპედის დამტენის კომპლექტს აქვს დინამო, პატარა ელექტრო გენერატორი, რომელიც იყენებს ველოსიპედის ბორბლების ბრუნვის ენერგიას ტელეფონის დასატენად სტანდარტული 2 მმ ჯეკის საშუალებით, რომელიც გვხვდება Nokia ტელეფონების უმეტესობაში.

სარგებელი ჩამდინარე წყლებიდან

ნებისმიერი დიდი ქალაქიყოველდღიურად ის გიგანტური რაოდენობის ჩამდინარე წყლებს აწვება ღია წყლის ობიექტებში, რაც აბინძურებს ეკოსისტემას. როგორც ჩანს, კანალიზაციით მოწამლული წყალი ვერავის გამოადგება, მაგრამ ეს ასე არ არის - მეცნიერებმა მის საფუძველზე საწვავის უჯრედების შექმნის გზა აღმოაჩინეს.

იდეის ერთ-ერთი პიონერი იყო პენსილვანიის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პროფესორი ბრიუს ლოგანი. ზოგადი კონცეფცია არასპეციალისტისთვის ძალიან რთული გასაგებია და აგებულია ორ საყრდენზე - ბაქტერიული საწვავის უჯრედების გამოყენებაზე და ე.წ. საპირისპირო ელექტროდიალიზის დაყენებაზე. ბაქტერიები ჟანგავს ორგანულ ნივთიერებებს ჩამდინარე წყლებში და წარმოქმნიან ელექტრონებს ამ პროცესში, რაც ქმნის ელექტრულ დენს.

ელექტროენერგიის წარმოებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას თითქმის ნებისმიერი სახის ორგანული მასალა. ნარჩენების მასალა- არა მხოლოდ ჩამდინარე წყლები, არამედ ცხოველური ნარჩენები, ასევე მეღვინეობის, ლუდსახარშის და რძის მრეწველობის ქვეპროდუქტები. რაც შეეხება საპირისპირო ელექტროდიალიზს, აქ ფუნქციონირებს ელექტრული გენერატორები, რომლებიც იყოფა უჯრედებად მემბრანებით და ენერგიას იღებენ მარილიანობის სხვაობისგან ორი შერეული სითხის ნაკადიდან.

"ქაღალდის" ენერგია

იაპონურმა ელექტრონიკის მწარმოებელმა Sony-მ შეიმუშავა და წარადგინა ტოკიოს გამოფენაზე ეკოლოგიურად სუფთა სუფთა პროდუქტებიბიოგენერატორი, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის გამომუშავება წვრილად დაჭრილი ქაღალდისგან. პროცესის არსი შემდეგია: ცელულოზის იზოლირებისთვის (ეს არის გლუკოზის შაქრის გრძელი ჯაჭვი, რომელიც გვხვდება მწვანე მცენარეებში), საჭიროა გოფრირებული მუყაო.

ჯაჭვი ფერმენტების დახმარებით წყდება და მიღებულ გლუკოზას ამუშავებს ფერმენტების სხვა ჯგუფი, რომლის დახმარებით გამოიყოფა წყალბადის იონები და თავისუფალი ელექტრონები. ელექტრონები იგზავნება გარე წრეში ელექტროენერგიის შესაქმნელად. ვარაუდობენ, რომ ასეთი ინსტალაცია, ერთი ფურცლის დამუშავებისას, რომლის ზომებია 210 297 მმ, შეუძლია გამოიმუშაოს დაახლოებით 18 ვტ საათში (დაახლოებით იგივე რაოდენობის ენერგია, რომელიც წარმოებულია 6 AA ბატარეით).

მეთოდი ეკოლოგიურად სუფთაა: ასეთი "ბატარეის" მნიშვნელოვანი უპირატესობაა ლითონებისა და მავნე ქიმიური ნაერთების არარსებობა. მიუხედავად იმისა, რომ ამ დროისთვის ტექნოლოგია ჯერ კიდევ შორს არის კომერციალიზაციისგან: გამომუშავებული ელექტროენერგია საკმაოდ მცირეა - ის საკმარისია მხოლოდ მცირე პორტატული გაჯეტების გასაძლიერებლად.

დღეს მთელი მსოფლიო ელექტროენერგიით მარაგდება ქვანახშირისა და გაზის წვით (წიაღისეული საწვავი), წყლის ნაკადების ექსპლუატაციით და ბირთვული რეაქციების კონტროლით. ეს მიდგომები საკმაოდ ეფექტურია, მაგრამ მომავალში მოგვიწევს უარი თქვან მათზე, მივმართოთ ისეთ მიმართულებას, როგორიცაა ალტერნატიული ენერგია.

ამ საჭიროების დიდი ნაწილი გამოწვეულია იმით, რომ წიაღისეული საწვავი შეზღუდულია. გარდა ამისა, ელექტროენერგიის წარმოების ტრადიციული მეთოდები გარემოს დაბინძურების ერთ-ერთი ფაქტორია. ამიტომაც მსოფლიოს სჭირდება "ჯანსაღი" ალტერნატივა.

ჩვენ გთავაზობთ TOP-ის ჩვენს ვერსიას არატრადიციული გზებიენერგიის წარმოება, რომელიც მომავალში შესაძლოა გახდეს ჩვეულებრივი ელექტროსადგურების შემცვლელი.

მე-7 ადგილი. განაწილებული ენერგია

სანამ განიხილავ ალტერნატიული წყაროებიენერგია, მოდით შევხედოთ ერთ საინტერესო კონცეფციას, რომელიც მომავალში შეიძლება შეცვალოს ენერგეტიკული სისტემის სტრუქტურა.

დღეს ელექტროენერგია იწარმოება დიდ სადგურებში, გადადის სადისტრიბუციო ქსელებში და მიეწოდება ჩვენს სახლებს. განაწილებული მიდგომა მოიცავს თანდათანობით ელექტროენერგიის ცენტრალიზებული წარმოების უარყოფა. ამის მიღწევა შესაძლებელია მცირე ენერგიის წყაროების მშენებლობით მომხმარებელთან ან მომხმარებელთა ჯგუფის სიახლოვეს.

ენერგიის წყაროდ შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგი:

• მიკროტურბინული ელექტროსადგურები;
• გაზის ტურბინის ელექტროსადგურები;
• ორთქლის ქვაბები;
• მზის პანელები;
• ქარის ტურბინები;
• სითბოს ტუმბოები და ა.შ.

სახლისთვის ასეთი მინი ელექტროსადგურები დაკავშირებული იქნება საერთო ქსელთან. იქ ჭარბი ენერგია მოედინება და საჭიროების შემთხვევაში, ელექტრო ქსელი შეძლებს ელექტროენერგიის ნაკლებობის კომპენსირებას, მაგალითად, როდესაც მზის პანელებიუარესად მუშაობს მოღრუბლული ამინდის გამო.

თუმცა, ამ კონცეფციის განხორციელება დღეს და უახლოეს მომავალში ნაკლებად სავარაუდოა, თუ ვსაუბრობთ გლობალურ მასშტაბებზე. ეს, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია ცენტრალიზებული ენერგიიდან განაწილებულ ენერგიაზე გადასვლის მაღალი ღირებულებით.

მე-6 ადგილი. ელვის ენერგია

რატომ გამოიმუშავებთ ელექტროენერგიას, როცა შეგიძლიათ უბრალოდ „დაიჭიროთ“ ჰაერიდან? საშუალოდ, ერთი ელვის დარტყმა არის 5 მილიარდი J ენერგია, რაც უდრის 145 ლიტრი ბენზინის დაწვას. თეორიულად, ელვისებური ელექტროსადგურები მნიშვნელოვნად შეამცირებენ ელექტროენერგიის ღირებულებას.

ყველაფერი ასე გამოიყურება:სადგურები განლაგებულია ჭექა-ქუხილის გაზრდილი აქტივობის მქონე რეგიონებში, "აგროვებენ" გამონადენებს და ინახავენ ენერგიას. ამის შემდეგ, ენერგია მიეწოდება ქსელს. ელვის დაჭერა გიგანტური ელვისებური ჯოხებით შეიძლება, მაგრამ მთავარი პრობლემა რჩება - წამის მეასედში რაც შეიძლება მეტი ელვის ენერგიის დაგროვება. ჩართულია თანამედროვე სცენასუპერკონდენსატორები და ძაბვის გადამყვანები შეუცვლელია, მაგრამ მომავალში შეიძლება უფრო დელიკატური მიდგომა გამოჩნდეს.

თუ ვსაუბრობთ ელექტროენერგიაზე „ჰაერიდან“, განათლების მხარდამჭერებს ვერც კი გაიხსენებთ უფასო ენერგია. მაგალითად, ნიკოლა ტესლა ერთ დროს სავარაუდოდ აჩვენა მოწყობილობა ეთერიდან ელექტრული დენის წარმოქმნისთვის მანქანის მუშაობისთვის.

მე-5 ადგილი. განახლებადი საწვავის წვა

ქვანახშირის ნაცვლად ელექტროსადგურებს შეუძლიათ დაწვა ე.წ ბიოსაწვავი " ეს არის გადამუშავებული მცენარეული და ცხოველური ნედლეული, ორგანიზმების ნარჩენები და ორგანული წარმოშობის ზოგიერთი სამრეწველო ნარჩენები. მაგალითები მოიცავს ჩვეულებრივ შეშას, ხის ჩიპებს და ბიოდიზელს, რომლებიც ნაპოვნია ბენზინგასამართ სადგურებზე.

ენერგეტიკულ სექტორში ყველაზე ხშირად გამოიყენება ხის ჩიპები. იგი გროვდება ხე-ტყის დამუშავების ან ხის დამუშავების დროს. დაფქვის შემდეგ იგი დაჭერილია საწვავის მარცვლებში და ამ სახით იგზავნება თბოელექტროსადგურებში.

2019 წლისთვის ბელგიაში უნდა დასრულდეს უდიდესი ელექტროსადგურის მშენებლობა, რომელიც იმუშავებს ბიოსაწვავზე. პროგნოზების მიხედვით, მას 215 მეგავატი ელექტროენერგიის წარმოება მოუწევს. ეს საკმარისია 450 000 სახლისთვის.

საინტერესო ფაქტი!ბევრი ქვეყანა ამუშავებს ეგრეთ წოდებულ „ენერგეტიკულ ტყეებს“ - ხეები და ბუჩქები, რომლებიც საუკეთესოდ შეეფერება ენერგეტიკულ საჭიროებებს.

ჯერ კიდევ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ალტერნატიული ენერგია განვითარდეს ბიოსაწვავის მიმართულებით, რადგან უფრო პერსპექტიული გადაწყვეტილებები არსებობს.

მე-4 ადგილი. მოქცევის და ტალღის ელექტროსადგურები

ტრადიციული ჰიდროელექტროსადგურები მუშაობს შემდეგი პრინციპით:

1. წყლის წნევა მიედინება ტურბინებში.
2. ტურბინები იწყებენ ბრუნვას.
3. როტაცია გადაეცემა გენერატორებს, რომლებიც გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას.

ჰიდროელექტროსადგურების მშენებლობა უფრო ძვირია, ვიდრე თბოელექტროსადგურები და შესაძლებელია მხოლოდ წყლის ენერგიის დიდი მარაგის ადგილებში. მაგრამ მთავარი პრობლემა კაშხლების აშენების აუცილებლობის გამო ეკოსისტემებისთვის ზიანის მიყენებაა.

მსგავსი პრინციპით მუშაობენ მოქცევის ელექტროსადგურები, მაგრამ გამოიყენე ტალღების ტალღა და დინება ენერგიის გამომუშავებისთვის.

ალტერნატიული ენერგიის "წყლის" ტიპები მოიცავს ისეთ საინტერესო მიმართულებას, როგორიცაა ტალღის ენერგია. მისი არსი მოდის ელექტროენერგიის გამომუშავებაზე ოკეანის ტალღების ენერგიის გამოყენებით, რაც ბევრად აღემატება მოქცევის ენერგიას. ყველაზე ძლიერი ტალღის ელექტროსადგური დღეს არის პელამისი P-750 , რომელიც გამოიმუშავებს 2,25 მგვტ ელექტროენერგიას.

ეს უზარმაზარი კონვექტორები („გველები“) ტალღებზე ქანაობენ, რის გამოც შიგნით ჰიდრავლიკური დგუშები მოძრაობენ. ისინი ატუმბებენ ზეთს ჰიდრავლიკური ძრავების მეშვეობით, რომლებიც, თავის მხრივ, მართავენ ელექტრო გენერატორებს. შედეგად მიღებული ელექტროენერგია ნაპირზე მიეწოდება კაბელის საშუალებით, რომელიც გაყვანილია ფსკერზე. სამომავლოდ კონვექტორების რაოდენობა ბევრჯერ გაიზრდება და სადგური 21 მეგავატამდე სიმძლავრის გამომუშავებას შეძლებს.

მე-3 ადგილი. გეოთერმული სადგურები

ალტერნატიული ენერგიაის ასევე კარგად არის განვითარებული გეოთერმული მიმართულებით. გეოთერმული სადგურები აწარმოებენ ელექტროენერგიას დედამიწის ენერგიის რეალურად გარდაქმნით, უფრო ზუსტად, მიწისქვეშა წყაროების თერმული ენერგიის გარდაქმნით.

ასეთი ელექტროსადგურების რამდენიმე ტიპი არსებობს, მაგრამ ყველა შემთხვევაში ისინი ერთსა და იმავეზეა დაფუძნებული მუშაობის პრინციპი: ორთქლი მიწისქვეშა წყაროდან ამოდის ჭაბურღილში და ატრიალებს ელექტრო გენერატორთან დაკავშირებულ ტურბინას. დღეს ჩვეულებრივი პრაქტიკაა, როდესაც წყალი ჩაედინება მიწისქვეშა წყალსაცავში დიდ სიღრმეზე, სადაც მასზე გავლენას ახდენს. მაღალი ტემპერატურაორთქლდება და წნევით ორთქლის სახით შედის ტურბინებში.

ტერიტორიები დიდი რაოდენობით გეიზერებით და ღია თერმული წყაროებით, რომლებიც თბება ვულკანური აქტივობით, საუკეთესოდ შეეფერება გეოთერმული ენერგიის მიზნებს.

ასე რომ, კალიფორნიაში არის მთელი გეოთერმული კომპლექსი სახელწოდებით " გეიზერები " იგი აერთიანებს 22 სადგურს, რომლებიც გამოიმუშავებენ 955 მეგავატს. ენერგიის წყარო ამ შემთხვევაში არის მაგმა კამერა 13 კმ დიამეტრით 6,4 კმ სიღრმეზე.

მე-2 ადგილი. ქარის ელექტროსადგურები

ქარის ენერგია ელექტროენერგიის გამომუშავების ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული და პერსპექტიული წყაროა.

ქარის გენერატორის მუშაობის პრინციპი მარტივია:

• პირები ბრუნავს ქარის ძალის გავლენის ქვეშ;
• როტაცია გადაეცემა გენერატორს;
• გენერატორი აწარმოებს ალტერნატიულ დენს;
• შედეგად მიღებული ენერგია ჩვეულებრივ ინახება ბატარეებში.

ქარის გენერატორის სიმძლავრე დამოკიდებულია პირების სიგრძეზე და მის სიმაღლეზე. ამიტომ, ისინი დამონტაჟებულია ღია ადგილებში, მინდვრებში, ბორცვებში და სანაპირო ზონაში. ინსტალაციები 3 დანით და ბრუნვის ვერტიკალური ღერძით ყველაზე ეფექტურად მუშაობს.

საინტერესო ფაქტი!ქარის ენერგია რეალურად არის მზის ენერგიის სახეობა. ეს აიხსნება იმით, რომ ქარები წარმოიქმნება მზის სხივების მიერ დედამიწის ატმოსფეროსა და ზედაპირის არათანაბარი გაცხელების გამო.

ქარის წისქვილის გასაკეთებლად არ გჭირდებათ ღრმა ცოდნაინჟინერიაში. ამრიგად, ბევრმა ხელოსანმა შეძლო ელექტროენერგიის საერთო ქსელიდან გათიშვა და ალტერნატიულ ენერგიაზე გადასვლა.

ინდუსტრიული მასშტაბით ელექტროენერგიის წარმოებისთვის გამოიყენება ქარის ელექტროსადგურები, რომლებიც შედგება მრავალი ქარის ტურბინისგან. ყველაზე დიდი არის ელექტროსადგური" ალტა ", რომელიც მდებარეობს კალიფორნიაში. მისი სიმძლავრე 1550 მეგავატია.

1 ადგილი. მზის ელექტროსადგურები (SPP)

მზის ენერგიას უდიდესი პერსპექტივა აქვს. მზის რადიაციის გარდაქმნის ტექნოლოგია ფოტოელემენტების გამოყენებით წლიდან წლამდე ვითარდება და უფრო ეფექტური ხდება.

რუსეთში მზის ენერგია შედარებით ცუდად არის განვითარებული. თუმცა, ზოგიერთ რეგიონს აქვს შესანიშნავი შედეგები ამ ინდუსტრიაში. მაგალითად, ავიღოთ ყირიმი, სადაც რამდენიმე მძლავრი მზის ელექტროსადგური მუშაობს.

შესაძლოა მომავალში განვითარება კოსმოსური ენერგია. ამ შემთხვევაში მზის ელექტროსადგურები აშენდება არა დედამიწის ზედაპირზე, არამედ ჩვენი პლანეტის ორბიტაზე. ამ მიდგომის ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა ის არის, რომ ფოტოელექტრული პანელები შეძლებენ გაცილებით მეტი მზის მიღებას, რადგან ამას ხელს არ შეუშლის ატმოსფერო, ამინდი და სეზონები.

დასკვნა

ალტერნატიულ ენერგიას აქვს რამდენიმე პერსპექტიული სფერო. მისი ეტაპობრივი განვითარება ადრე თუ გვიან გამოიწვევს ელექტროენერგიის გამომუშავების ტრადიციული მეთოდების ჩანაცვლებას. და სულაც არ არის აუცილებელი, რომ ჩამოთვლილი ტექნოლოგიებიდან მხოლოდ ერთი გამოიყენებოდეს მთელ მსოფლიოში. დამატებითი დეტალებისთვის იხილეთ ვიდეო ქვემოთ.

ალტერნატიული ენერგია არის ენერგია, რომლის წყაროც განსხვავდება იმისგან, რომელსაც ჩვენ შევეჩვიეთ (ქვანახშირი, გაზი, ბირთვული საწვავი, ნავთობი და ა.შ.); უფრო ხშირად გამოიყენება წიაღისეული საწვავის შეზღუდული წყაროების და ატმოსფეროში მავნე სათბურის გაზების ასეთი გამონაბოლქვის არსებობის პირობებში. ალტერნატიული ენერგია - შედარებით ახალი ინდუსტრია (რადგან არ იყო საჭირო რაიმე ნაკლებად ეფექტური, მაგრამ უფრო სუფთა, ვიდრე ქვანახშირი, მაგალითად) ძებნა. ფართო რაოდენობამხარდამჭერები, მაგრამ მასზე გადასვლა გარდაუვალია. როდის ვიპოვით ამოღების გზებს დიდი რაოდენობითელექტროენერგია (უფრო სწორად, მისი შენახვა), წყალბადის და სხვა ელემენტების გამოყენება, ეფექტური მზის ან თერმობირთვული ენერგია ჩვეულებრივი წყაროების ჩანაცვლებისთვის, სამყარო შეიცვლება აღიარების მიღმა.

ჩინეთის ქალაქ ჰეფეიში 2006 წლიდან წელი გადის"ხელოვნური მზის" შექმნა ბირთვული შერწყმის პროცესის სიმულაციისთვის, რომლითაც ახლანდელი გამოიმუშავებს ენერგიას. ენერგიის ალტერნატიული და უსაზღვრო წყაროს მისაღებად, მეცნიერები ათბობენ პლაზმას ტემპერატურის ჩასაწერად სპეციალურ კამერაში, რომელსაც ტოკამაკი ეწოდება. ნოემბერში მკვლევარებმა მოახერხეს პლაზმის გაცხელება 100 მილიონი გრადუს ცელსიუსამდე, ახლა კი ცნობილი გახდა, რომ ჩინური „მზე“ სრულად დასრულდება 2019 წელს.